一種用亞臨界流體萃取梔子油的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用亞臨界流體萃取梔子油的方法。先把梔子果原料預(yù)處理，并記量投入萃取罐；接著檢查萃取罐氣密性，按固液質(zhì)量比為1:4，用輸送泵將液態(tài)丁烷輸入萃取罐進(jìn)行浸出，每罐進(jìn)行四級浸出萃取，每級浸出時間是兩小時，第二、三、四級萃取液分別進(jìn)入上一級萃取用，第一級萃取液分離出來；第一級萃取液進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行減壓蒸發(fā)脫溶，并制成梔子毛油，再將梔子毛油精煉成成品。本發(fā)明方法，能夠高效提取梔子果原料中的梔子油，能耗低，無污染，品質(zhì)高，特別是不會破壞梔子油中天然熱敏性、易氧化活性成分。
【專利說明】一種用亞臨界流體萃取梔子油的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于從植物原料中萃取有效成分的方法，具體是一種用亞臨界流體萃取桅 子油的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 桅子果中富含桅子油，含油量為17. 6%接近于大豆，桅子油其脂肪酸成分比較單 一，主要為亞油酸。亞油酸是人體必需脂肪酸之一，在人體內(nèi)不能合成，必須從食物中攝??； 亞油酸能阻止動脈粥樣硬化，降低血脂和血清總膽固醇的含量，防止血液非正常凝固，軟化 血管，擴(kuò)張動脈，增大血液循環(huán)，調(diào)節(jié)心臟老化的內(nèi)分泌系統(tǒng)，活血化瘀，間接恢復(fù)神經(jīng)功 能，對高血壓，冠心病等心血管疾病有較好的療效。另外，亞油酸還能使皮膚細(xì)膩，故有美肌 酸之稱。因此，歐、美、日等國近年來發(fā)展了高亞油酸型的人造奶油，這不僅增加了食品的營 養(yǎng)，同時還能起到美容和防病治病的作用。桅子油脂經(jīng)皂化、酸化、丙酮溶解、冷凍結(jié)晶等工 藝還可制出符合醫(yī)藥標(biāo)準(zhǔn)的亞油酸剛。
[0003] 當(dāng)下，國內(nèi)生產(chǎn)桅子油的廠家有二十多家。大多數(shù)廠家的設(shè)備簡陋，生產(chǎn)工藝落 后。它們生產(chǎn)的產(chǎn)品大多數(shù)為浸膏和液體，粉劑的質(zhì)量差，難以參與國際市場的競爭，故多 數(shù)生產(chǎn)桅子油的廠家都處于停產(chǎn)、半停產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn)狀態(tài)，國內(nèi)桅子油產(chǎn)量僅在120?150噸/ 年之間。且由于國內(nèi)對桅子油營養(yǎng)價值認(rèn)知度遠(yuǎn)低于西方發(fā)達(dá)國家，直接影響到人們對桅 子油的消費，在歐美發(fā)達(dá)國家都有關(guān)于桅子油的專項科研機(jī)構(gòu)，專門從事研究和提升桅子 油的科技含量，而在我國由于我國缺乏對桅子油的科技力量投入和桅子合理利用率低下， 因此桅子油在我國油脂業(yè)始終處于劣勢地位，還沒有形成強(qiáng)勁產(chǎn)業(yè)。但近幾年，隨著人們的 消費意識和行為由單項選擇轉(zhuǎn)向多項選擇，桅子油正逐步受到廣大消費者認(rèn)可和青睞。
[0004] 目前，在桅子油的提煉方法方面，有浸漬法、滲漉法、煎煮法、回流提取法、連續(xù)回 流提取法、水汽蒸餾法、升華法、超聲波萃取法及超臨界CO 2流體萃取法等工藝方法。其中， 浸漬法、滲漉法、煎煮法、回流提取法及連續(xù)回流提取法的萃取能力強(qiáng)，選擇性強(qiáng)，但在萃 取、分離過程中，工藝溫度均需超過50°C以上，易造成桅子油中"熱敏性"有效成分不同程 度的分解或變性，使得產(chǎn)品發(fā)生次生化；另外，它們使用的親脂性有機(jī)溶劑萃取所生產(chǎn)的產(chǎn) 品中的溶劑殘留高，降低了產(chǎn)品的品質(zhì)，并且可選取的有機(jī)溶劑多屬易燃品，生產(chǎn)過程的安 全隱患難以消除。水汽蒸餾法及升華法由于其針對性過強(qiáng)，影響了該方法的應(yīng)用領(lǐng)域，沒有 被廣泛推廣；超聲波提取法對傳統(tǒng)工藝方法有較大改進(jìn)，具有較好的經(jīng)濟(jì)性和廣泛的適應(yīng) 性，但仍然無法克服或完全避免使用易燃的有機(jī)溶劑。現(xiàn)在看來，超臨界CO 2流體萃取法是 目前較為理想的工藝方法，具有萃取能力強(qiáng)，提取率高，選擇性強(qiáng)，產(chǎn)品品質(zhì)好等優(yōu)勢，但是 CO 2必須在25MPa以上的超高壓狀態(tài)下才能夠進(jìn)行萃取加工，極高的壓力限制了設(shè)備有效容 積的放大，也制約了該技術(shù)在中間體生產(chǎn)中的工業(yè)化應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對傳統(tǒng)方法提取桅子油的時效率低、安全性差、桅子油品質(zhì)差、產(chǎn)量低的問題， 本發(fā)明的目的在于提供一種用亞臨界流體萃取桅子油的方法，能夠高效提取桅子果原料 中的桅子油，能耗低，無污染，品質(zhì)高，特別是不會破壞桅子油中天然熱敏性、易氧化活性成 分。
[0006] 本發(fā)明所述的一種用亞臨界流體萃取桅子油的方法，包括以下步驟： (1) 把桅子果原料依次進(jìn)行去雜、去石、破碎、軟化、壓胚預(yù)處理，并將預(yù)處理后的桅子 果原料記量投入萃取罐； (2) 檢查萃取罐氣密性，在確保氣密性良好后，按固液質(zhì)量比為1:4,用輸送泵將液態(tài)丁 烷輸入萃取罐進(jìn)行浸出； (3) 每罐進(jìn)行四級浸出萃取，每級浸出時間是兩小時，萃取罐在進(jìn)行浸出萃取時的壓力 為0. 3 - 0. 7MPA，萃取溫度為3(T38°C，第二、三、四級萃取液分別進(jìn)入上一級萃取用，第一 級萃取液分離出來； (4) 第一級萃取液進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行減壓蒸發(fā)脫溶，并制成桅子毛油，同時開啟壓縮機(jī)， 回收氣態(tài)溶劑丁烷，壓縮冷凝為液態(tài)，返回丁烷溶劑儲罐； (5) 第四級萃取結(jié)束后，開啟壓縮機(jī)、真空泵，并向萃取罐內(nèi)通入0. 05MPa的蒸汽，回收 桅子柏中殘留溶劑丁烷，壓縮冷凝為液體，返回丁烷溶劑儲罐； (6) 把脫脂桅子柏從萃取罐內(nèi)卸出，并清洗萃取罐； (7) 對桅子毛油進(jìn)行精煉處理，精煉處理依次是水化堿煉、脫水、脫色、脫臭、結(jié)晶過濾， 最終成為成品。
[0007] 進(jìn)一步地，所述桅子果原料破碎，其粉碎度為45飛0目。
[0008] 進(jìn)一步地，在水化堿煉時，加水量為桅子油內(nèi)膠溶物質(zhì)含量2. 5- 3倍，開始攪拌 速度為55- 65r/分鐘，當(dāng)膠溶物質(zhì)質(zhì)點結(jié)成點時，控制在15 - 25r/分鐘，當(dāng)膠溶物質(zhì)質(zhì)點 凝聚呈明顯分離狀態(tài)時，停止攪拌，加水時油溫為38°C左右，終溫控制在45°C左右，靜止沉 淀5- 6小時左右。
[0009] 進(jìn)一步地，所述脫色過程使用，白土和木質(zhì)碳。
[0010] 進(jìn)一步地，所述脫臭過程，在真空度-0. 01Mpa、40°C條件下脫臭6- 8小時即可。
[0011] 由于采用了上述技術(shù)方案，丁烷以亞臨界流體狀態(tài)存在時，分子的擴(kuò)散性能增強(qiáng)， 傳質(zhì)速度加快，對桅子果原料中的天然產(chǎn)物中弱極性以及非極性物質(zhì)的滲透性和溶解能力 顯著提高。因而，上述亞臨界流體特別適于天然產(chǎn)物中揮發(fā)油、油脂或脂溶性成分的萃取。 亞臨界環(huán)境下萃取，不破壞桅子油熱敏性成分、目的物完全，被視為綠色環(huán)保、前景廣闊的 一項變革性技術(shù)。
[0012] 亞臨界流體主要為液化丁烷。該溶劑沸點為-0.5°C，在常溫常壓下為氣體，加壓后 為液態(tài)。該工藝的基本原理是：在常溫和一定壓力下（〇. 3MPa - 0. 7MPa)，用亞臨界流體逆 流萃取桅子原料料胚，然后使混合油和柏中的溶劑減壓氣化，氣化后的溶劑氣體再經(jīng)過壓 縮機(jī)壓縮冷凝液化后循環(huán)使用。
[0013] 本發(fā)明一種用亞臨界流體萃取桅子油的方法具有以下優(yōu)點： Α·萃取后柏中殘油少于L 5%，殘溶小于50ppm。
[0014] B.溶耗低，噸料耗溶小于6kg。
[0015] C.不需蒸汽，僅90°C的熱水即可，相對六號溶劑，可節(jié)約熱能70%。
[0016] D.生產(chǎn)中無三廢污染，屬環(huán)保工程。
[0017] E.常溫萃取，低溫(小于30°C)脫溶，對柏和油中的熱敏性物質(zhì)不破壞。
[0018] F.投資小，生產(chǎn)成本低，工作壓力小于0. 7MPa，安全性能高。
[0019] G.亞臨界流體來源廣，價格低，各油氣田、煉油廠均有丁烷產(chǎn)品。
[0020] H.該技術(shù)及設(shè)備為通用裝置，利用該設(shè)備可以加工多種物料：如桅子油、辣椒紅 色素、中藥材、香料、紅花籽油等。
[0021] 因此，亞臨界桅子油萃取技術(shù)是一種高效低耗環(huán)保安全具有廣闊應(yīng)用前景的分離 提取技術(shù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1為本發(fā)明一種用亞臨界流體萃取桅子油的方法的流程框圖。

【具體實施方式】
[0023] 參看圖1，一種用亞臨界流體萃取桅子油的方法，包括有如下步驟： (1) 把桅子果原料依次進(jìn)行去雜、去石、破碎、軟化、壓胚預(yù)處理，并將預(yù)處理后的桅子 果原料記量投入萃取罐； (2) 檢查萃取罐氣密性，在確保氣密性良好后，按固液質(zhì)量比為1:4,用輸送泵將液態(tài)丁 烷輸入萃取罐進(jìn)行浸出； (3) 每罐進(jìn)行四級浸出萃取，每級浸出時間是兩小時，萃取罐在進(jìn)行浸出萃取時的壓力 為0. 3 - 0. 7MPA，萃取溫度為3(T38°C，第二、三、四級萃取液分別進(jìn)入上一級萃取用，第一 級萃取液分離出來； (4) 第一級萃取液進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行減壓蒸發(fā)脫溶，并制成桅子毛油，同時開啟壓縮機(jī)， 回收氣態(tài)溶劑丁烷，壓縮冷凝為液態(tài)，返回丁烷溶劑儲罐； (5) 第四級萃取結(jié)束后，開啟壓縮機(jī)、真空泵，并向萃取罐內(nèi)通入0. 05MPa的蒸汽，回收 桅子柏中殘留溶劑丁烷，壓縮冷凝為液體，返回丁烷溶劑儲罐； (6) 把脫脂桅子柏從萃取罐內(nèi)卸出，并清洗萃取罐； (7) 對桅子毛油進(jìn)行精煉處理，精煉處理依次是水化堿煉、脫水、脫色、脫臭、結(jié)晶過濾， 最終成為成品。
[0024] 其中，所述桅子果原料破碎，其粉碎度為45飛0目。
[0025] 其中，所述的水化堿煉分為水化和堿煉，水化是：利用膠溶物質(zhì)的親水性，采用一 定量的熱水或稀堿、食鹽等電解質(zhì)溶液，在攪拌下加入熱油中促使油脂中不溶性雜質(zhì)凝聚 沉淀分離。影響脫膠的因素主要有溫度、加水量和攪拌速度等。加水溫度低或加水溫度高于 油溫都不同程度地發(fā)生乳化，因此在水化過程中，必須加入熱水且在水溫等于或高于桅子 油溫度時加入。加水量過多也會造成乳化，而且給后續(xù)的脫水造成麻煩，加水量過少時所有 的膠溶性物質(zhì)不能都凝聚沉淀且難以分離，可通過小樣試驗確定最佳加水量。攪拌速度過 快，膠溶性物質(zhì)不易凝聚，且即使凝聚且沉淀時間也較長，但攪拌速度太低時膠溶性物質(zhì)和 水不能充分接觸，達(dá)不到脫膠目的。在本發(fā)明中的加水量為桅子油內(nèi)膠溶物質(zhì)含量2. 5- 3 倍，開始攪拌速度為55-65r/分鐘，當(dāng)膠溶物質(zhì)質(zhì)點結(jié)成點時，控制在15-25r/分鐘，當(dāng)膠 溶物質(zhì)質(zhì)點凝聚呈明顯分離狀態(tài)時，停止攪拌，加水時油溫為38°C左右，終溫控制在45°C 左右，靜止沉淀5-6小時左右；所述堿煉目的是：脫除桅子毛油中的游離脂肪酸，增加油的 透明度，降低煙點，防止氧化變質(zhì)。堿煉是桅子油精煉的關(guān)鍵步驟，堿煉效果的好壞直接影 響精煉油質(zhì)量的高低。堿煉實際上是一個酸堿中和的過程，基本原理是利用堿液與游離脂 肪酸發(fā)生中和反應(yīng)形成脂肪酸的堿金屬鹽，從而與油脂分離，而且在酸堿中和形成鹽沉淀 的同時，將油脂中的磷脂、蛋白質(zhì)、粘膠、色素等除去。加堿量、堿液濃度、加堿均勻度又是影 響減煉的主要因素，加堿過大，油皂增多，易造成發(fā)干現(xiàn)象；加堿量不夠，易造成皂粒過細(xì)， 沉淀數(shù)小時油皂仍不分離。而且堿液濃度過稀，水份過多，易引起油脂乳化，加堿不均勻易 造成局部皂化過度，整鍋油堿量不足。同時，油脂堿煉初溫與堿煉效果、沉降時間也有相關(guān) 關(guān)系。
[0026] 其中，脫色，脫色工藝為間歇式生產(chǎn)，適合經(jīng)水化堿煉后合格的各種食用油料的脫 色過程。（1)原料要求：水分彡0.5%，含磷彡20ppm，含皂彡0.3%。（2)輔料要求：白土：食 用級，可根據(jù)桅子油的品種和品質(zhì)的不同確定白土的質(zhì)量要求?；钚蕴迹菏秤眉?，多為木質(zhì) 碳。
[0027] 其中，脫臭是指去除桅子油脂中臭味組分過程稱之為脫臭。脫臭的目的是去除油 料本身的特殊成分和甘油三酸酯在貯藏、制取過程中發(fā)生水解、氧化所生成的產(chǎn)物(酮、醛 及游離脂肪酸、含硫化合物等)，和在精煉過程中，堿煉油沒有洗凈所帶來的堿味皂味及浸 出毛油殘留的溶劑等致使油脂所帶有特殊氣味。脫臭的基本原理：在一定真空下，利用甘油 三酸酯與揮發(fā)度的差異，是水蒸汽通過含有臭味組分的油脂中，產(chǎn)生汽-液表面接觸，而水 蒸汽被揮發(fā)的臭味組分所飽和，并按其分壓的比率逸出，從而達(dá)到脫出油中臭味的目的。在 真空度-0. 01Mpa、40°C條件下脫臭6-8小時即可。
[0028] 桅子油理化性質(zhì)測定： 按法定常規(guī)方法對由本發(fā)明生產(chǎn)的桅子油的外觀、氣味、折光率、密度、酸值、碘值、皂 化值和過氧化值等進(jìn)行測定，其測定結(jié)果見表1。
[0029] 表1桅子油理化性質(zhì)

【權(quán)利要求】
1. 一種用亞臨界流體萃取桅子油的方法，其特征是包括有如下步驟： (1) 把桅子果原料依次進(jìn)行去雜、去石、破碎、軟化、壓胚預(yù)處理，并將預(yù)處理后的桅子 果原料記量投入萃取罐； (2) 檢查萃取罐氣密性，在確保氣密性良好后，按固液質(zhì)量比為1:4,用輸送泵將液態(tài)丁 烷輸入萃取罐進(jìn)行浸出； (3) 每罐進(jìn)行四級浸出萃取，每級浸出時間是兩小時，萃取罐在進(jìn)行浸出萃取時的壓力 為0. 3 - 0. 7MPA，萃取溫度為3(T38°C，第二、三、四級萃取液分別進(jìn)入上一級萃取用，第一 級萃取液分離出來； (4) 第一級萃取液進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行減壓蒸發(fā)脫溶，并制成桅子毛油，同時開啟壓縮機(jī)， 回收氣態(tài)溶劑丁烷，壓縮冷凝為液態(tài)，返回丁烷溶劑儲罐； (5) 第四級萃取結(jié)束后，開啟壓縮機(jī)、真空泵，并向萃取罐內(nèi)通入0. 05MPa的蒸汽，回收 桅子柏中殘留溶劑丁烷，壓縮冷凝為液體，返回丁烷溶劑儲罐； (6) 把脫脂桅子柏從萃取罐內(nèi)卸出，并清洗萃取罐； (7) 對桅子毛油進(jìn)行精煉處理，精煉處理依次是水化堿煉、脫水、脫色、脫臭、結(jié)晶過濾， 最終成為成品。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種用亞臨界流體萃取桅子油的方法，其特征是：所述桅子果 原料破碎，其粉碎度為45飛0目。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種用亞臨界流體萃取桅子油的方法，其特征是：在水化堿煉 時，加水量為桅子油內(nèi)膠溶物質(zhì)含量2. 5- 3倍，開始攪拌速度為55- 65r/分鐘，當(dāng)膠溶物 質(zhì)質(zhì)點結(jié)成點時，控制在15 - 25r/分鐘，當(dāng)膠溶物質(zhì)質(zhì)點凝聚呈明顯分離狀態(tài)時，停止攪 拌，加水時油溫為38°C左右，終溫控制在45°C左右，靜止沉淀5- 6小時左右。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種用亞臨界流體萃取桅子油的方法，其特征是：所述脫色過 程使用，白土和木質(zhì)碳。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種用亞臨界流體萃取桅子油的方法，其特征是：所述脫臭過 程，在真空度-0. 01Mpa、40°C條件下脫臭6- 8小時即可。
【文檔編號】A23D9/02GK104212626SQ201410402262
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】孫連貴 申請人:南陽泰瑞生物制品有限公司